Влияние антропогенного фактора на популяции пресноводных рыб.

Первая большая экологическая катастрофа в Якутии связана с годами

25 Великой Отечественной войны, когда в результате массового перелова рыбы

на основных нерестовых и нагульных участках крупных пресноводных

речных систем: рр. Лена, Яна, Индигирка и Колымы, вылавливалось до

68500 т рыбной продукции (1941-1945 гг.), в том числе только в 1943 г. в

р. Лена было выловлено 10166 т, из которых сибирского осетра – 190,

сиговых – 7205, в том числе муксуна – 3686 т. Мощное развитие энергетики,

горноперерабатывающей промышленности, рост численности населения и

другие факторы привели к общему увеличению количества загрязняющих

веществ, поступающих в окружающую среду, в том числе и на пресноводные

экосистемы. В результате перелова ценных промысловых рыб и негативного

сброса промышленных стоков их вылов, как запасы сибирского осетра

остались только в низовьях р. Лена, составляет в настоящее время – 15-21 т,

муксуна – от 259 до 330 т.

В р. Яна сибирский осетр перестал появляться в промысловых уловах с

1947 г. Тогда как, в довоенные годы его промышляли до 9,5 т. Выловы тайменя

практически прекратились с 1967 г., вновь возобновились только в 1989 г., но

были в малых количествах. В период с 1989 по 1990 гг. уловы тайменя

составили всего 0,02-0,2 т, ленка в р. Яна от 3,1 до 0,1 т и нельмы от 0,34 до

1,07 т. Вылов омуля сократились с 34,6 т в военные годы до 0,5-1,0 т в

настоящее время (Приложение 36-39).

В р. Индигирка максимальный промысел сибирского осетра достигал

до 16,9 т в 1955 г. Последствие перелова сказалось в последующие годы и в

1966 г. было выловлено всего 0,1 т. С 1967 г. промысел сибирского осетра был

прекращен. Максимальный вылов ленка в 1956 г. составил 12 т, а в 2015 г. –

0,5 т. Запасы нельмы упали от 69,8 т до 7-9 т в настоящее время.

На реке Колыма максимальный вылов осетра составил в 1954 г. – 19,2 т,

а последний вылов осетра в 2001 г. составил всего 0,1 т.

Промысловый вылов ленка составил в 1944 г. – 24 т, то, в настоящее

время, составляет всего 0,1-3,1 т. Нельмы в 1945 г. вылов составил − 193,7 т и в

настоящее время – 0,9 т.

26 Значительные сокращения в запасах рыбного населения отмечаются у

рыб с длительным жизненным циклом, как сибирский осетр, таймень, нельма и

муксун.

Вторая экологическая катастрофа в Якутии, связана с химическим

воздействием на водные биоты, произошла в 60-е годы прошлого столетия в

результате массового сброса техногенных вод горно-обогатительных

предприятий, бытовых и сельскохозяйственных стоков в речные системы и

водоемы республики, а также неучтенных химических элементов при

аэротехногенных выбросах в атмосферу.

Третья − произошла из-за накладки первых двух катастроф, в начале

1980-х г. по настоящее время, в результате смены доминирующих видов в

составе рыбного населения, которая сопровождается изменением основных

биологических параметров популяций рыб, в итоге, в сокращении

биологического разнообразия во многих водоемах Якутии.

Впервые антропогенные нагрузки со значениями выше установленных

норм ПДК на водные экосистемы были выявлены на Кольском Севере, в

результате деятельности горно-металлургического комплекса с химическими

реагентами и его слива в водоемы, в 60-х годах прошлого столетия

сотрудниками Института биологии Карельского научного центра РАН [115,

117, 118, 164, 165, 215, 227, 228, 573, 649, 650, 651, 652, 653, 657, 658, 659, 660,

662, 664, 665, 666, 670, 671, 674, 852, 853, 858, 859, 860, 865, 866, 867, 868, 869,

872, 873, 876, 879, 880, 881, 882 и др.], что дало начало дальнейшим

исследованиям в этом направлении других техногенно-трансформированных

водных экосистем страны. Антропогенное загрязнение на природные

экосистемы Кольского полуострова особенно сильно проявлялось в 1960-е гг. и

до середины 1980-х гг. [507, 587, 647]. В настоящее время, мощное развитие

энергетики, горноперерабатывающей и металлургической промышленностей, а

также высокая концентрация предприятий на небольшой территории, рост

численности населения привели к общему увеличению количества

загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду. Большая скорость

27 сукцессионных процессов пресноводных экосистем Кольского Севера, а также

их влияние негативно отразились на отдельных структурных показателях

популяций [492, 573, 662, 674, 833, 840, 852, 880, 994, 1159, 1272 и др.]. В

результате этих изменений сократилось число возрастных групп, уменьшилась

продолжительность жизни особей, в уловах стали преобладать рыбы младших

возрастных групп, снизилась мощность нерестовых стад, отмечается раннее

половое созревание; иногда половая зрелость наступает при экстремально

малых для вида размерах или происходит блокировка процессов созревания

гонад и растянутый период наступления половой зрелости [418, 419, 856].

Некоторые крупные водоемы полуострова утратили свое рыбохозяйственное

значение. Происходит смена доминантных видов в структуре рыбного

населения. Так, в оз. Имандра наиболее устойчивыми оказались популяции

весенне-нерестующей корюшки, чем популяции щуки, окуня и язя, которые в

результате весенне-зимней сработки воды Нивским ГЭС практически

лишились нерестилищ в озерах. К тому же короткий жизненный цикл

корюшки, отсутствие хищников, малоэффективное промысловое изъятие

и успешное воспроизводство сделали корюшку доминирующим видом. В

оз. Имандре также резко возросла численность ерша. В других озерах

(Пермуозеро, Колозеро и Кахозеро), которые раньше считались лососево-

сиговыми, в настоящее время, доминирующими видами стали

короткоцикловые виды – обыкновенный ерш, европейская корюшка и

европейская ряпушка. Схожие изменения структуры рыбной части населения

происходят и в других, ранее считавшихся лососево-сиговыми, водоемах

бассейнов рр. Нива (Пермуозеро) и Кола (Колозеро, Кахозеро).

Доминирующими видами являются малоценные с промысловой точки зрения

виды − обыкновенный ерш, европейская корюшка и европейская ряпушка. На

сложившуюся структуру рыбного населения центральных промышленных

районов Мурманской области, включая неконтролируемый «любительский»

лов (в основном лососевых и сиговых видов), наблюдается снижение

эффективности воспроизводства рыбных запасов. Другим примером

28 значительных перестроек структуры рыбной части населения могут быть

водоемы бассейна р. Поной (центральная часть Кольского полуострова). Здесь

в последние годы отмечено значительное увеличение численности плотвы и

язя. Ранее язь был распространен лишь в верховьях бассейна р. Поной до

оз. Вульявр [218]. В настоящее время, язь обитает как в верхнем, так и в

нижнем течениях реки.

Несмотря на высокие промысловые нагрузки во второй половине

прошлого века, длительное время структура рыбного населения, даже

наиболее техногенно-трансформированных водоемов, в целом оставалась

малоизмененной. Как правило, отмечалось снижение доли лососевых видов

и доминирование сиговых. Однако, в конце 90-х гг. прошлого и в начале

нынешнего столетия, во многих водоемах региона наметилась тенденция

изменения в структуре сообщества рыбного населения. В стрессовых для

аборигенных видов ситуациях вселение новых видов рыб, обладающих

широкой валентностью, приводит к радикальным изменениям структуры

рыбного населения. Так, вселение ряпушки внесло значительные изменения

в структуре рыбной части сообщества водоемов системы р. Пасвик. Ярко

выраженный планктофаг с более эффективным цедильным аппаратом –

ряпушка выигрывает конкуренцию со среднетычинковым сигом и активно

занимает его экологическую нишу. Резкое увеличение численности

ряпушки создает напряженность в пищевой обеспеченности сига, что

является дополнительным стрессовым фактором к уже существующим.

Судьба популяции сигов, и в первую очередь среднетычинковых,

представляется проблематичным [18, 419, 802, 803, 870, 874, 875, 876, 877,

879].

Водоемы Кольского полуострова испытывают разнородное

антропогенное воздействие, влияние которого на водные экосистемы детально

описано в работах Р. С. Деньгиной [295], Т. И. Моисеенко [654], Н. В.

Ильмаста и др. [392], И. И. Вишняковой и др. [207]. Загрязняющие вещества

поступают в водоемы со сточными водами и аэротехногенным путем. Со

29 стоками промышленных предприятий в озера и реки попадают сульфаты,

фосфаты, тяжелые металлы, алюминий, флотореагенты и целый ряд других

веществ, оказывающих негативное влияние на водные экосистемы. При этом

приоритетными загрязнителями по токсичности и количественным

показателям для водоемов Кольского Севера являются тяжелые металлы и

окислы серы, которые могут переноситься вместе с воздушными массами на

большие расстояния [507, 648].

Экосистемные функции являются продуктом экологических процессов и

экосистемных структур [1185, 1186]. В основе экосистемных функций лежит

биоразнообразие в различных его проявлениях. В последнее столетие

происходят драматические изменения биоразнообразия, направленные на его

снижение из-за вымирания местных видов, и его увеличение за счет инвазии

чужеродных видов. Происходит трансформация естественных экосистем в

управляемые человеком системы. Согласно прогнозам, даже при самых низких

скоростях вымирания за сто следующие лет может произойти исчезновение

почти половины всех видов. К основным причинам вымирания видов относят

деградацию экосистем вследствие изменения землепользования, антропогенное

влияние на биохимические циклы, распространение инвазийных видов,

несбалансированное управление и нещадную эксплуатацию природных

ресурсов [575, 878].

В ряду загрязняющих веществ тяжелые металлы (ТМ) занимают особое

место, т. к. они не разлагаются, токсичны, способны включаться в пищевые

цепи и обладают потенциальной способностью аккумулироваться во многих

живых организмах. В результате деятельности ПО «Североникель» и

«Печенганикель», других стационарных источников и автотранспорта на

территории Мурманской области в год выбрасываются в атмосферу в среднем

568,4 тыс. т окислов серы, 114,12 тыс. т окиси углерода, 24,5 тыс. т окислов

азота и большое количество различных металлов. Как следствие, отмечается

повышение уровня тяжелых металлов во многих озерах, а в некоторых районах

полуострова – процессы закисления водоемов [652].

30 Рост городского населения совпадает с развитием и увеличением

объемов промышленности: нефтеперерабатывающей, легкой и пищевой,

машиностроения (транспортной, ремонтных предприятий), строительной

индустрии, а также нефтегазового комплекса, традиционно занимающего

ведущее место в экономике Сибири (особенно в Тюменской области), что

сказывается на водопотреблении. Все острее становится проблема обеспечения

населения питьевой водой высокого качества. Класс качества воды в реке

расценивается от категории «чистая» до «чрезвычайно грязная». Одной из

наиболее эффективных и краткосрочных видов мониторинга в плане прогноза

последствий загрязнения является биологический прогноз, основанный на

анализе реакций гидробионтов. Так, наблюдается многократное превышение

ПДК во всех пробах воды из р. Туры, а также локальное превышение ПДК

нефтепродуктами в зонах высокой техногенной нагрузки [60]. Нередки случаи

загрязнения нефтью рек при разрушении береговых нефтебаз и трубопроводов

во время наводнений и других катастроф. Так, в 2001 г. произошло страшное

наводнение на р. Лена, при котором был полностью разрушен г. Ленск. Во

время ледохода и наводнения в р. Лену вылилось более 10 тыс. т нефти, ущерб

составил более 2 млрд. руб. В июле-августе 2001 г. экологическая экспедиция

Академии наук Республики выезжала на место аварии. Исследования показали

резкое повышение содержания в воде нефтепродуктов более чем 160 ПДК и

фенола более 10 ПДК. И это не единственный случай. Если в реках

европейской части страны загрязненная вода самоочищается через 200-300 км

от места загрязнения, то в условиях Крайнего Севера в низовьях рек Лены,

Яны, Индигирки и Колымы для самоочистки вод недостаточно и 1500 км. В

настоящее время почти исчезли в реках сибирский осетр, нельма, муксун и

другие виды рыб [527].

Осаждающиеся из атмосферы загрязнения могут постепенно

накапливаться в наземных и пресноводных экосистемах, оказывая

сублетальные воздействия на живые организмы. Этот процесс имеет ряд

особенностей и связан с их миграцией в наземных и водных экосистемах.

Важнейшей из них является пиковое увеличение нагрузки токсикантов в

короткие периоды снеготаяния или обильных дождей на фоне общего

медленного возрастания концентраций за относительно продолжительный

период [652, 1228, 1280]. Биологические эффекты в водоемах, наблюдаемые

при аэротехногенном загрязнении, во многом определяются не только

степенью нагрузки, как правило, связанной с удаленностью от источника, но и

морфологией самих водоемов и их водосборов [169, 569]. Исследования

последних лет показали, что воздушный перенос загрязняющих веществ на

территории Кольского полуострова может быть причиной деградации

экосистем. Первоначально малозаметные изменения на значительной

территории позднее приводят к необратимым последствиям [507, 652, 814, 815,

816, 817, 818].

Одним из «центров экологического неблагополучия» Кольского

полуострова является приграничный с Норвегией район, где ПО

«Печенганикель» является мощным источником загрязнения окружающей

среды окислами серы, рядом тяжелых металлов (в первую очередь Ni, Cu, Zn и

др.) [75, 819]. Выбрасываемые в окружающую среду металлы являются

наиболее потенциально опасными в ряду металлов даже в следовых

количествах в глобальном или региональном масштабе [976]. Большинство

тяжелых металлов осаждается около источника выбросов, часть их вместе с

газовыми выбросами может транспортироваться на значительные расстояния.

Ежегодные уровни никеля и меди в пылевых выбросах в те годы составляли

около 500 т и 300 т, соответственно, а выбросы комбинатом двуокиси серы

примерно в три раза больше, чем общие годовые выбросы серы. Наблюдалось

низкое значение рН в атмосферных осадках в Печенгском районе до 3,4 [507].

Кислотные осадки являются основной причиной антропогенного закисления

водоемов. Это позволяет рассматривать загрязнение водоемов этого региона

ТМ как основной негативный фактор в отличие от крупных водоемов

Кольского полуострова, где бывает сложно выявить причину наблюдаемых

явлений. В 2000-е гг. на предприятии установили новые мощные фильтры,

32 которые позволили резко снизить выброс вредных веществ [507].

Река Урал загрязняется в пределах Российской Федерации

промышленными стоками объектов нефтехимической отрасли в их числе:

Орский нефтеперерабатывающий завод, Южно-Уральский никелькомбинат,

Орско-Халиловский металлургический комбинат, Оренбургский

нефтеперерабатывающий завод и другие [37, 325, 413, 465, 917]. Действие

этих стоков оказывает на рыб как основной негативный фактор в

репродуктивной активности – в раннем половом созревании [37, 289].

В настоящее время, в связи со снижением численности нельмы Енисея и

Оби, вызванного антропогенными причинами, назрела необходимость

изучения динамики основных биологических показателей вида. Если в 1994 г.

уловы состояли из рыб в возрасте от 5+ до 29+, то в 2006-2009 гг. возрастной

ряд был представлен рыбами в возрасте 5+-24+ лет [84, 85, 86, 87, 501, 502,

503, 504, 523]. Виды, наиболее предпочитаемые промыслом (муксун, чир,

нельма), испытывают очень сильную промысловую нагрузку и устойчиво

снижают свою численность [123, 125, 272, 273, 274, 612, 613, 614, 615, 616, 617,

618, 619, 620, 871, 1146]. Трансформация природной среды Полярного Урала,

преобразование территории Ямала и акватории Обской губы в обширную

газоконденсатную провинцию уже в ближайшие годы многократно усилят

техногенный пресс на северные экосистемы [330]. Поэтому возвращение к

исходному состоянию арктических экосистем после высокого антропогенного

стресса будет иметь длительный процесс [159, 664]. Рыбы, как представители

высшего трофического уровня пресноводных экосистем, характеризуются

продолжительным жизненным циклом, в течение которого аккумулируют

многочисленные ксенобиотики. Их угнетающее воздействие на

функциональные системы организма сопровождается сокращением

численности, снижением доли старших возрастов и заменой ценных

длинноцикловых стенобионтных видов на малоценные короткоцикловые

эврибионтные. В этом случае, по мнению академика Ю.П. Алтухова [37] за

последние 10-12 лет в Волжского-Каспийском бассейне произошла самая

33 настоящая экологическая катастрофа – гибнут стада русского осетра, севрюги

и белуги. Аргументированно доказано, что резкое сокращение численности

стад русского осетра, севрюги и белуги связано с перепроизводством молоди.

При выпуске мальков была превыщена оптимальная численность стад для

экосистемы Северного Каспия (рыба выела кормовую базу), и началось их

сокращение. По высказыванию член-корреспондента РАН Богданова В.Д.

[124]: «Существование популяций ценных рыб может служить показателем

отношения общества к экологическим проблемам. Строительство дорог и

увеличение пришлого населения приведет к резкому увеличению

неконтролируемого рекреационного вылова. Показательной является ситуация

с обским осетром. В 1950-60-е годы вылов его составил 500-750 т. Через 30 лет,

в начале 1990-х, после пуска Ямбургского и Находкинского месторождений

газа, в районе которых в Обской губе расположены основные места зимовки

вида, и строительства дорог численность осетра сократилась более, чем в 50

раз (до 10 т). После 1998 вылов стал осуществляться только для рыбоводных

целей, в 2005 г. он составил 0,4 т. Тем не менее, запасы осетра продолжают

снижаться. В уловы попадают особи возраста 30-40 лет, впервые созревающие

рыбы крайне редки, что говорит о практически полном отсутствии

естественного воспроизводства» [124]. Здесь, уместно будет отметить, что в

условиях Якутии, действия солей ртути и других металлов, вызванное при

амальгамации золотых и серебряных россыпей в верховьях Индигирки и

Колымы, начиная с конца ХIХ века, оказывает разрушающую деятельность на

развивающуюся воспроизводительную систему рыб, как накопление в донных

осадках и компонентах питания, в первую очередь с нижним ртом, как

сибирский осетр, муксун, чир, сиг-пыжьян и др., представляется вполне

логичным [13, 14, 15].

В связи с этим необходимо изучения надежной оценки

морфофункционального состояния экологически значимых и хозяйственно

ценных видов рыб с целью своевременного предупреждения кризисных

явлений становится весьма актуальной [674, 852, 880].

34 В отечественной и зарубежной литературе все чаще появляются научные

статьи и монографии о высокопатогенном гриппе и инфицирующие

разнообразные виды животных, включая свиней, лошадей, морских

млекопитающих и птиц, периодически вызывая опустошительные пандемии в

человеческой популяции. В США от известных 3 пандемий (испанский 1918-

1919; азиатский 1957-1958; гонконгский 1969-1970 гг.) погибло 614 000 людей,

а в мире свыше 20 млн. только от испанского гриппа. Все известные вирусы

гриппа птиц относятся к группе типа А. Однако из 144 пар комбинаций в

природе встречаются только 86, из них 83 найдены среди вирусов гриппа птиц

и 3 − у людей. Вирус человеческого гриппа, вызвавший пандемию 1918 г.,

произошел от вируса птичьего гриппа подтипа Н1, который преодолел видовой

барьер от птиц к человеку, адаптировался путем миграции и реассортации

незадолго до 1918 г. Водоплавающие птицы являются резервуаром всех 16

подтипов вируса гриппа А типа. У диких уток вирус гриппа размножается,

главным образом, в клетках, выстилающих желудочно-кишечный тракт, при

этом в большинстве случаев никаких видимых признаков заболевания не

наблюдается в высоких концентрациях с фекалиями. Некоторые виды диких

уток могут быть носителями вируса гриппа Н5 подтипа до трех недель. Кроме

того, вирус гриппа птиц успешно выделяли из свежих фекальных масс птиц, а

также из неконцентрированной озерной воды. Это еще раз указывает на то, что

водоплавающие птицы могут с высокой эффективностью инфицироваться

через фекальные массы и зараженную воду водоемов [264, 563, 1098, 1099,

1178, 1219, 1259, 1294, 1296, 1297], а также, возможно, через

гидробиологические среды обитания – зоопланктон и зообентос. Основная

роль в круговороте вирусов птичьего гриппа в диких биоценозах принадлежит

диким водным и околоводным птицам, среди которых инфекция передается в

фекально-оральным/назальным способом, вызывая обычно мягкую или

субклинически протекающую болезнь [264].

Поддержание численности вида на приемлемом уровне обеспечивается

устойчивым функционированием и высокой надежностью генеративной

35 системы в различных экологических условиях в течение всего периода

репродуктивной активности [495, 496, 497, 498, 499, 764, 765, 852, 1107, 1108,

1164, 1165 и др.]. Наиболее чувствительными и наименее резистентными к

разнотипным токсикантам являются сиговые рыбы. На долю сиговых рыб

здесь приходилось до трети уловов. Более 70 % добычи, основная часть

которой представлена муксуном, пелядью, ряпушкой и чиром, сосредоточена в

водоемах Обь-Иртышского бассейна.

Большинство сиговых рыб в течение зимовального периода

концентрируется в Обской губе, а некоторые находятся в ней постоянно

(ряпушка) или проводят большую часть жизни (муксун). Здесь они

нагуливаются, созревают, спасаются от зимних заморов и сюда же

скатываются в посленерестовый период. Длительность полового цикла во

многом зависит от эффективного функционирования и морфоэкологической

пластичности жаберного аппарата и печени [600, 603, 604, 605, 606, 607, 673,

703].

Были изучены такие органы, которые рассматриваются в качестве

биоиндикаторных [402, 403, 404, 405, 567, 739, 839, 844, 908, 927, 928, 930,

1055, 1103] при оценке состояния как отдельных особей, так и вида в целом –

жаберный аппарат, печень и гонады. Как отмечалось [298, 299], причинами

неежегодного нереста могут быть задержки оогенеза или атрезия икры (в

зависимости от характера нарушения нормального полового цикла),

определяемого условиями в сезон нереста: плотность популяции рыб,

доступность самцов, загрязнение нерестилищ (в случае задержки нереста);

нарушения вителлогенеза, и деструкция всех ооцитов начала вителлогенеза (в

случае атрезии) при неблагоприятном температурном режиме и недостаточном

питании. В последние годы у сиговых и других видов рыб возросла

встречаемость аномалий и строения, и развития воспроизводительной системы,

вызванных интенсивным техногенным воздействием [14, 15, 16, 17, 18, 88, 574,

670, 739, 852, 891, 908, 926, 929, 1075, 1115, 1117 и др.]. Поражение гонад

проявляется по многим показателям: аномалиям строения, асинхронностью в

36 их развитии, нарушением нормального хода гаметогенеза, снижением

плодовитости, пропуском нереста, появлением интерсексуальных особей,

ускорением созревания и образованием карликовых форм [18, 300, 793, 838,

839, 840, 852, 880, 953, 1028].

Так, ихтиологические исследования водоемов Норило-Пясинской

системы, подверженной мощному техногенному воздействию горно-

металлургического комбината, выявили многочисленные аномалии в

макроструктуре органов рыб, в т. ч. и в воспроизводительной системе [908,

1073] у сига, муксуна, пеляди, гольца, ряпушки, чира и хариуса при

гистологическом анализе половой системы были обнаружены деструктивные

изменения клеток, резорбция ооцитов периода превителлогенеза, резорбция

части ооцитов периода вителлогенеза, замещение генеративной ткани на

соединительную. При этом в перерожденных участках гонады обычно

находились редкие ооциты начальных фаз развития, а в перетяжках гонад у

пеляди и муксуна – замещение овариальной ткани на жировую [404].

Помимо резорбции ооцитов у самок разных видов рыб при

антропогенном загрязнении встречаются и другие аномалии в строении

яичников: деструкция генеративной ткани, скопления форменных элементов

крови, разрастание соединительной ткани и др. [14, 16, 891, 927, 928, 932].

Даже вследствие спада производства и снижения токсического воздействия в

воспроизводительной системе сигов отмечаются патологии в виде асимметрии

гонад, асинхронного созревания, разрастания соединительной ткани,

резорбции на более поздних стадиях. У самок сига с гонадами на разных

стадиях зрелости происходила постоянная резорбция ооцитов как периода

вителлогенеза, так и превителлогенеза. Часть яйценосных пластинок

замещалась соединительно-тканными тяжами, что значительно снижало

репродуктивный потенциал самок сига. У самцов основные морфологические

структуры и половые клетки семенников были относительно нормально

развиты. В гонадах отмечены небольшие анатомические и морфологические

аномалии: «перетяжки», локальные выпячивания на внешней стороне

37 семенника наподобие формирования яйценосных пластинок, а также

дезорганизация половых клеток в отдельных семенных канальцах и

присутствие инородных клеток на значительном участке семенников [17].

Поскольку аномалии воспроизводительной системы приводят к

снижению индивидуальной и популяционной плодовитости рыб [591, 643, 793,

954, 1117], большое внимание уделялось изучению самок разных видов в

различных условиях внешнего воздействия [13, 14, 15, 88].

Продолжительность периода превителлогенеза и вителлогенеза

определяет возраст достижения половой зрелости самок и периодичность их

повторных репродуктивных циклов. Изменение возраста достижения половой

зрелости и периодичности размножения при изменении условий обитания

осуществляется за счет изменения продолжительности периода

превителлогенеза, что составляет 7-8 лет у самок нижнеленской популяции

сибирского осетра (Acipenser baerii) [1119].

В связи с повсеместным ростом антропогенного загрязнения большую

популярность получила идея применения разнообразных показателей для

оценки качества среды и здоровья гидробионтов. Применение физиолого-

биохимических показателей дает информацию о том, как токсин проникает в

организм, распределяется в тканях, оказывая на них токсический эффект [144,

399, 421, 545, 696, 1169, 1309].

В результате проведенного исследования установлены различия в

спектре липидных показателей тканей сигов из двух водоемов Карелии.

Причем степень модификации изученных параметров имеет возрастную

зависимость, что возможно определяется влиянием техногенного воздействия

сточных вод Костомукшского ГОКа [177, 565, 622, 659, 661, 696, 1115, 1192,

1196, 1212, 1266, 1291, 1305].

Оценка температурных характеристик жизнедеятельности у разных по

экологии видов рыб актуальна и в теоретическом, и в практическом

отношении. Экспериментальные и полевые исследования температурных

адаптаций и требований рыб необходимы как составной элемент оценки

38 биологических ресурсов рыб во внутренних водоемах [59, 230, 231, 232, 233,

234, 235, 236, 237, 2386, 239, 240, 242, 361, 485, 486, 590, 592, 593, 678, 716,

952, 1161, 1166, 1176, 1177, 1197, 1203, 1221, 1234, 1318 и др.].

При высоких температурах воды у взрослых особей налима повышается

двигательная активность и они перестают питаться [40]. В годы с

благоприятными гидрологическими условиями (высокий продолжительный

уровень затопления поймы, когда вода не успевает прогреться до нижних

слоев) производители налима более активны и имеют больше возможности для

нагула. Как следствие, дополнительный запас накопленной энергии

расходуется на миграцию – массовый подъем производителей вверх по руслу

р. Оби к более южным нерестовым участкам в годы с высоким и

продолжительным уровнем водности [128, 131, 260, 487, 488, 489, 490, 491,

790, 1268].

Изученность связи кислотоустойчивости рыб с функциональными

свойствами гемоглобина на представителях 21 вида и 9 семейств:

пресноводных, морских, проходных, костистых, осетровых – впервые выявлена

прямая зависимость между устойчивостью рыб к низким рН среды и

величиной эффекта Бора [206, 353, 409, 922, 981, 1000, 1191]. Наблюдаемая

активация кальпаинов в органах щуки и сига, выловленных в загрязненной

зоне, свидетельствует о становлении неспецифического компенсаторного

ответа белкового метаболизма в ответ на действие ксенобиотикой [21, 143, 391,

410, 656, 661, 694, 695, 696, 1173, 1193, 1222].

В настоящее время, основной промышленный и любительский ловы

рыбы в Якутии осуществляются в крупных водоемах [1047]. К проблемам

нерационального использования запасов рыб добавляется проблема

строительства и эксплуатации нефтяных, газовых и горнорудных предприятий

в Западной Сибири, бассейне Енисея, Якутии и других районах Арктики, а

также в побережье Каспийского моря, что сопровождается значительным

загрязнением водоемов, растет безвозвратное водопотребление, нарушаются

русла рек, места нагула и зимовки полупроходных рыб оказываются в зоне

39 интенсивного отрицательного влияния промышленной деятельности [152, 153,

154, 226, 306, 328, 429, 748, 1015, 1028, 1035, 1043, 1044, 1045, 1046, 1048,

1066, 1067, 1068, 1124, 1175].

С увеличением масштаба производства горных работ возрастает и

степень влияния на гидрохимический режим поверхностных вод. Особое

значение имеет неорганизованный сброс карьерных вод, содержащие в своем

составе загрязнители, как мышьяк, цинк, свинец, цианиды, а также свинец,

ртуть, кадмий и др. От их влияния в загрязненной воде гибнут рыба и другие

представители животного и растительного мира [429, 586, 1003, 1035, 1043,

1044, 1045, 1046, 1048, 1067, 1068, 1149, 1150, 1151]. Хвосты флотации руд

сбрасывались в реки, что привело к накоплению техногенных осадков в

нижней части их течения в Дальневосточном регионе, в США, в водоемах

Западной Европе и в речных системах Новой Гинея [293, 1162, 1217, 1220].

Использование буровзрывных работ, мощного выемочно-погрузочного

транспортного и отвального оборудования приводит к загрязнению атмосферы

мелкодисперсной пылью и токсичными газами [429, 990]. Отвалы

представляют собой обширные площади искусственных насыпей. На

Мирнинском ГОКе за год образуется более 450 тыс. т отходов [288, 329, 1150].

В алмазодобывающей промышленности в цехах окончательной доводки

алмазов используется жидкость «Клеричи», представляющая собой смесь

таллиевых солей муравьиной и малоновой кислот. В 1989 г. годовое

потребление ее по объединению «Якуталмаз» составляло около 1,5 т [429,

1105]. Установлено, что в 1991 г. в технологических водах фабрик No 3 (район

трубки «Мир») и No 12 (район трубки «Удачная») содержание таллия

составляло до 300 и 400 ПДК соответственно [429, 597, 1067, 1068, 1145].

Предприятиями алмазодобывающей отрасли Якутии за 2004 г. из поверхностных вод забрано 52,01 млн. м3 свежей воды, из них подразделениями АК «АЛРОСА» − 51,72 млн. м3 воды, при этом

эффективность работы очистных сооружений алмазодобывающей отрасли

очень низкая и только 5,4 % сточных вод очищается до установленных норм,

40 91,6 % сбрасывается недостаточно очищенными, а 3,0 % − вообще без очистки.

В поверхностные водотоки бассейнов рек Вилюй и Анабар в 2004 г. со

сточными водами алмазодобычи поступило органических веществ 460 т (по

БПК полн.), нефтепродуктов – 10 т, взвешенных веществ – 600 т, сухого

остатка – 5490 тыс. т, хлоридов – 1370 т, сульфатов – 1700 т, азота общего –

194, 28 т, фосфора общего – 22,49 т, магния – 314,35 т, железа – 7,54 т, СПАВ –

5,44 т, фенолов – 0,12 т, сероводорода – 0,07 т, жиров – 14,09 т, меди – 0,13 т,

цинка – 0,35 т, алюминия – 0,44 т, флотореагентов – 0,01 т [251, 429, 1067,

1068].

На предприятиях «АЛРОСА» на 1 января 2004 г. имелось около 707

млн. т отхода всех классов опасности. К 2004 г. общая площадь нарушенных

земель по компании составляла 10490 га. В 2004 г. нарушено 348 га земель, что

на 15 % больше, чем в 2003 г. В атмосферный воздух выбросы загрязняющих

веществ (до 41 наименования, в том числе оксид углерода, сернистый

ангидрид, диоксид азота) составили 8,22 тыс. т [251, 252, 252, 429, 1067, 1068].

Продолжительное поступление взвешенных веществ обуславливает их

накопление в русле реки, в результате чего изменяется гидрохимический

режим рек, нарушаются планктонные и донные сообщества гидробионтов,

меняется структура и продуктивность ихтиоценозов. В конечном счете,

нарушаются важнейшие биологические связи в экосистеме реки, что

постепенно приводит к полной ее деградации [429, 898, 1012, 1016, 1028, 1038,

1042]. Высокая мутность и зарегулирование стока вызывают повышение

температуры поверхностных вод в 1,3-1,5 раза [429].

Значительные изменения гидрологического режима поверхностных

водотоков бассейна р. Анабар вызваны следующими причинами:

регулирование стока, включая необходимые попуски воды из РОК

(руслоотводные каналы); изъятие речного стока и части донных отложений на

промышленные и хозяйственные нужды; дополнительные поступления воды за

счет сброса сточных вод предприятий [429, 446, 1015, 1040].

Из всех перечисленных факторов наиболее опасными и

непредсказуемыми являются аварийные сбросы воды из водоемов оборотного

водоснабжения в гидрографическую сеть, так как взвеси из-за своей малости и

тонкодисперсности не оседают даже за длительный отрезок времени; из-за

низкой температуры естественной природной воды в районе исследования

скорость разбавления сброшенных сточных вод очень мала и не обеспечивает

безопасность обитания гидробионтов [1012, 1013, 1028].

Высокую степень санитарной опасности представляет загрязнение

водных объектов поверхностным стоком с территорий техногенного

происхождения, который нередко приводит к более выраженному нарушению

естественных процессов самоочищения природных вод, чем организованный

выпуск сточных вод [429, 1016].

В погребенном состоянии ртуть, свинец и кобальт находятся в

относительном равновесии с другими природными веществами, разработка

россыпей вовлекает их в круговорот веществ и создает вторичные

геохимические ореолы рассеивания [1149].

Зоопланктон бассейна р. Анабар в июле 2004 г. на контрольных участках,

расположенных выше техногенного воздействия, состоял в основном из о и о-b

сапробных коловраток Conochillus unicornis, pp. Euchlanis, ракообразных

Acroperus harpae, Chydorus sphericus, Eucyclops serrulatus и p. Acanthoceclops.

На станциях, расположенных ниже техногенного воздействия видовой состав

коловраток резко меняется и здесь доминируют o-b и b сапробные таксоны

(Keratella quadrata, Brachionus quadridentatus). Надо отметить, что на этом

участке р. Биллях присутствует альфа-мезосапробная коловратка Epiphanes

seneta – показатель высокого загрязнения [429, 1068].

Численность зоопланктона в районе производственного участка

«Тигликит» в июне 2003 г. по отношению к фоновым зонам сократилась в

десятки раз [958]. По существующему условному разделению значений

индексов видового разнообразия [626] по загрязненности воды водоемов

фоновые участки бассейна р. Анабар соответствуют чистым (< 3), зоны

влияния – умеренно-загрязненным (от 1 до 3). Исключение составляет среднее

42 течение р. Анабар, как наиболее подверженное техногенному воздействию, где

индексы показывают (> 1) воды как грязные. В нижнем течении реки

отмечается наибольшее видовое разнообразие организмов зоопланктона при

незначительном доминировании тех или иных групп [429].

Промывание искусственного русла водоотводящих канав в течение

длительного времени является причиной повышенной мутности природных

водотоков, принимающих техногенные воды [429, 534]. В результате

осаждения взвесей нарушается структура донных нерестовых субстратов,

уменьшается фильтрационная способность грунта и происходит его заиление.

При увеличении в этих реках количества взвешенных частиц в 2-3 раза число

сносимых взвесью организмов в зообентосе возрастает в 5-6 раз. В конечном

итоге это может привести к полному разрушению донных биоценозов, их

гибели в результате затруднения ориентации и кислородной недостаточности

(икры и рыб) [429, 897, 898, 918, 1012, 1015, 1028, 1067, 1068]. У хариусов

р. Биллях, отловленных в зоне воздействия взвесей, наблюдались бледность

жабер и их ослизнение. В некоторых случаях, оно дает возможность рыбам

быстро осаждать взвешенные частицы на короткое время [714].

Присутствие металлов в организме рыб необходимо для нормальной

жизнедеятельности, они участвуют в водном, белковом, углеводном и

липидном обменах. Однако в тех случаях, когда уровень их содержания

превышает физиологическую норму, металлы вызывают целый ряд негативных

эффектов, вплоть до сублетальных и летальных [756].

В р. Хара-Мас изучалось содержание 13 металлов, в том числе Рb, Hg и

Cd. Пробы брались до начала эксплуатации обогатительной фабрики (2003 г.) и

во время ее работы (2004-2005 гг.). Превышений допустимых норм ни по

одному из определенных металлов в мышцах рыб не выявлено. Зато у хариусов

заметно увеличились содержание Hg и Cd в гонадах, печени и жабрах [429,

1067]. Это связано с накоплением элементов в течении летнего нагула и

достижением наибольшей концентрации к осени, а также длительностью

техногенного периода (Вилюй), что было замечено нами [1043, 1044, 1045,

43 1067, 1068, 1231]. Содержание всех определявших металлов в гонадах, печени

и почках оказалось заметно выше, чем в мышцах, что ранее было отмечено для

рыб из других водоемов Сибири, Белоруссии и Мирового океана [246, 429, 679,

788, 1028, 1043, 1044, 1045, 1046, 1067, 1068 и т.д.].

Морфопатологический анализ сигов притоков Анабара выявил

следующие аномалии в строении и состоянии органов: слабую пигментацию

тела, укорочение челюстей, слабый тургор мышц, искривление и неравное

количество лучей в плавниках, искривление позвоночника, искривление и

раздвоенность жаберных тычинок, ослизнение жабр, бледную окраску печени,

несимметричную форму гонад, отечность почек, наличие паразитов более чем

в двух органах, ожирение сердца. Индекс неблагополучного состояния (ИНС)

менялся от 0 до 8, в среднем 2,02. Несмотря на довольно высокую

встречаемость аномалий у рыб, результаты морфопатологического анализа

позволяет отнести исследованные водотоки к зоне относительного

экологического благополучия [431, 1028].

Влияние чрезмерно высокого вылова рассмотрим на примере некоторых

пресноводных водоемов России. Анализ многолетней динамики

популяционных показателей основных ресурсных видов рыб Рыбинского

водохранилища показал, что до 1990-х гг. величина запасов рыб в

водохранилище изменялась в широких пределах в зависимости от стадии

формирования экосистемы водохранилища и величины промысловой нагрузки.

Однако, начиная с 1990-х гг., промысловая нагрузка стала расти

непропорционально существующим запасам, что к началу 2000-х гг. привело к

резкому снижению уловов [82, 220, 1130, 1131, 1274, 1320].

В водоемах Калужской области, как и во многих других регионах

Европейской части России, происходят существенные перестройки в структуре

рыбного населения. Эти процессы происходили и продолжают происходить с

разной интенсивностью для отдельных видов, связаны с рядом факторов:

изменением гидрологического режима, улучшением экологического состояния

малых рек, усиленным прессом любительского рыболовства [318].

44 Расширение промышленного освоения территории Центрального Тимана

и связанное с этим несанкционированное рыболовство ставят под сомнение

значение тиманских притоков − Печоры, Мезени и Северной Двины

(Республика Коми) − для сохранения и воспроизводства рыбных ресурсов в

этих крупных речных системах [354, 355, 356]. В основном, это определяется

существенным уменьшением относительной численности полупроходных

(семга, омуль, сиг) и карповых рыб (язь, синец и лещ). Характерно уменьшение

доли старших возрастных групп, кроме перечисленных видов, и для других

видов рыб (плотвы, щуки и густеры), это отмечено и для других регионов

страны [379, 482].

Особенно большое влияние на условие формирования биологических

ресурсов и сокращение запасов промысловых объектов оказали

зарегулирование стока рек, сокращение стока и колебания уровня моря,

загрязнение бассейна промышленными и сельскохозяйственными стоками.

Ухудшение качества воды и изменение в структуре сообщества

беспозвоночных организмов отразились на состоянии конечных продуцентов

экосистемы – рыбах. Структура рыбного населения изменилась в сторону

сокращения доли ценных сиговых рыб, изменились также и их основные

биологические показатели [1028, 1045].

Отрицательное последствие эвтрофикации усиливается еще и

интенсивным промыслом, на практике трудно разделить влияние промысла и

процесса эвтрофикации. Отметим общую закономерность: чем севернее

расположен водоем и чем он крупнее, тем в меньшей степени заметны

результаты эвтрофикации. Актуальность разработки методов экологического

прогнозирования резко возрастает в связи с мощным и усиливающимся

влиянием на северные экосистемы хозяйственной деятельности человека.

Сохранение естественной структуры сообщества лососевых и сиговых рыб

является главной задачей в отношении прогнозирования будущей судьбы

северных водоемов. Таким образом, учитывая ведущую роль сиговых рыб в

создании ихтиомассы в северных экосистемах и принимая во внимание две

45 основные формы их хозяйственного использования (промысел и товарное

выращивание), можно дать общую оценку потенциальных возможностей

сиговых рыб и наметить перспективные пути ведения сигового хозяйства.

1. Промысел в северных водоемах при существующих его формах

приближается к максимально возможному пределу изъятия, и вряд ли можно

рассчитывать на резкое увеличение уловов, поскольку все меньше остается

необлавливаемых водоемов, а существующие нормы вылова приближаются к

годовому приросту продукции и в некоторых случаях даже превосходят их.

2. Товарное выращивание рыб – единственно возможный путь к

увеличению продукции сиговых рыб. Это создание специальных товарных

хозяйств как уже существующих, так и на вновь возникающих водоемах.

Использование принципа эксплуатации молодых экосистем, в которых

основная энергия идет на прирост продукции и использование принципа

поликультуры, позволяет получать большой выход продукции. Несомненно,

заслуживает внимание опыт выращивания сиговых рыб в садках, особенно в

зоне действия теплых вод [833].